¡Detecta exoplanetas a través de sus océanos!

la tierra hace portón no es su apodo ” planeta azul » para nada: el agua cubre casi el 72% de su superficie. Esto le da una firma de luz especial, debido al reflejo de la Luz por esta agua. ¿Cómo lo verían los observadores distantes? Esto es lo que investigadores de la Universidad de Delft y el Instituto Meteorológico Real de los Países Bajos se preguntó en un estudio publicado en la revista Astronomía y Astrofísica.

El estudio analizó firmas luces de un planeta que podría caracterizar su(s) océano(s). Para ello, modelaron dos “Tierras”: una con atmósfera seca, sin agua, y otra húmeda, parecida a la nuestra. Así, tuvieron en cuenta la posibilidad de tener, o no, diferentes nubes : ” yo‘poseeabsorción de luz en la atmósfera del planeta por gas H_dosay ay_dosO₃CO_dos y CH₄ fue tomado en cuenta ». Luego estudiaron el camino que tomaría la luz a través de estos dos planetas antes de regresar a un observador y concluyeron que un océano podría generar una señal de luz característica de la polarización de la luz cuando se refleja en el planeta.

Tener un océano no sería tan raro para un planeta

Tener un océano es bastante común, dicen los investigadores, ya sea en la superficie, como en la Tierra, o en el fondo, como es probable que sea el caso de Europa, un satélite de Júpiter. En total, hasta el 25% de exoplanetas conocido albergaría un océano, según ellos. Pero actualmente, el agua en estos estrellas se detecta por espectroscopia, es decir, analizando la luz que emite el planeta, cuando pasa por delante de su Estrella. Es posible gracias a este método identificar elementos, por lo tanto la presencia de moléculas de h_dosAh, pero no la forma en que se distribuyen: por lo que es imposible identificar formalmente un océano real.

“Ya se ha detectado vapor de agua en las atmósferas de los planetas extrasolar refrescos calientes. Estas detecciones se realizaron mediante espectroscopía de tránsitos de estos planetas y/o sus eclipses secundario (cuando el planeta se mueve detrás de la estrella) “, describe el estudio. Pero el nuevo método propuesto por los científicos se basa en observar la luz de las estrellas que sería reflejada por un océano de agua. líquido en un exoplaneta.

La polarización como evidencia de un océano

En su estudio, los científicos calcularon tres elementos en su simulaciones numéricas delexoplanetas : el flujo luminoso total (F), el flujo polarizado (Q) y el grado de polarización (Ps) que corresponde a la relación entre Q y F. Luego modelaron los océanos para tener en cuenta todos los relieves debidos movimientos del ondas y sus consecuencias. ” Los océanos están formados por superficies reflectantes de Fresnel con olas. vientodel’espuma y sombras de olas, sobre el agua de mar azul natural »ellos explican

Cuando la luz de las estrellas golpea un océano de agua líquidaentonces como se llama “Reflexión de Fresnel”. Ocurre cuando la luz se refleja en el mismo plano que la luz incidente. También llamada polarización paralela, lleva el nombre de Augustin-Jean Fresnel, quien hizo posible su descubrimiento. Los investigadores lo describen como ” Un pensamiento espejo de la estrella en el agua, llamado reflejo, que se ensancha con el aumento de la rugosidad de la superficie del océano”.

Y esto es lo que observaron: sus cálculos mostraron que en “ longitudes de onda fuera de las bandasabsorción, la reflexión del océano aumenta fuertemente F y |Q| con α aumentando en 90°. El aumento es causado por el aumento de los ángulos de reflexión locales en las olas del océano, y con eso por el aumento de la Luz reflejada Fresnel, dando un brillo más intenso”. ¡Observaron además que el grado de polarización Ps se sumerge característicamente en las bandas de absorción solo en presencia de un océano! “Los valles de Ps solo se observan para planetas oceánicos y solo cuando el reflejo no tiene nubes”, se emocionan. ¡Entonces sería posible revelar un océano gracias a la medición de la polarización!

Pero, como explican en la conclusión de su estudio, la telescopios los actuales no tienen resolución suficiente para medir la luz polarizada reflejada por los exoplanetas. Hay proyectos en marcha, como elTelescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT) y el Gran topógrafo infrarrojo óptico ultravioleta (Luvoir), dos telescopios diseñados respectivamente por elES SÓLO y el NASA : ambos podrán detectar la polarización de la luz reflejada por exo-océanos.

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